¿Los motores a reacción modernos necesitan encendedores?

El combustible para aviones no se encenderá automáticamente al arrancar un motor de turbina moderno.

Este artículo de la revista WingMag Aviation dice:

Como la temperatura no es suficiente para iniciar la autoignición (la temperatura de autoignición del combustible de aviación es de alrededor de 220 grados centígrados), las bujías se colocan alrededor de la cámara de combustión. Generan una chispa que enciende la mezcla de aire y combustible y la turbina ahora impulsa el ventilador y el compresor a través de un eje, como se describió anteriormente. Las temperaturas de los gases de escape comienzan a aumentar y el motor ahora seguirá "funcionando" mientras haya suministro de combustible de aviación. Los encendedores son apagados por el FADEC una vez que los gases de escape alcanzan una cierta temperatura porque ya no son necesarios.

Una vez que el motor está funcionando a una velocidad suficientemente alta, se puede mantener la temperatura de autoignición (mismo artículo):

[El combustible] se inyecta en la cámara de combustión a través de varias "boquillas de combustible" donde puede autoencenderse y continuar funcionando si las temperaturas son lo suficientemente altas.

Consulte también ¿Cómo se mantiene la llama de combustión en la cámara de combustión después de apagar los encendedores?

Los encendedores no solo son necesarios para un arranque en frío. También se utilizan en caso de que se apague el motor. Del Boeing 747-8 FCOM (7.20.8 - Descripción del sistema del motor, énfasis mío):

Reencendido automático

Se proporciona una capacidad de reencendido automático para la protección contra apagado y reversión. Cada vez que el EEC detecta un arranque o retroceso del motor, ambos encendedores se activan . Se detecta un apagado cuando se produce una disminución rápida de N2. Se detecta una reversión cuando el N2 cae por debajo de las RPM de ralentí o la presión del compresor cae por debajo de los mínimos de ralentí.

Tenga en cuenta que esto es para un motor a reacción moderno, el General Electric GEnx .

La temperatura de autoignición del queroseno es 428F. La temperatura que sale de la última etapa suele ser superior a la de los ajustes de potencia moderados, hasta 7-800 F o más en el empuje de despegue. Sin embargo, la temperatura ha bajado un poco cuando el aire llega a la boquilla de combustible, y en caso de lluvia intensa puede haber agua sobrecalentada enfriando las cosas un poco más, y también cuando el motor se apaga, se enfría rápidamente a medida que las rpm del compresor decaen. Y durante el arranque, la temperatura de descarga no se calienta lo suficiente hasta que está funcionando.

Entonces, para comenzar a cualquier temperatura, necesita los encendedores, y para volver a encender, si ha habido tiempo para enfriarse, necesita los encendedores. Teóricamente, en configuraciones de potencia moderadas a altas, si la llama se apagara, se volvería a encender automáticamente si el combustible aún estuviera allí o se restaurara inmediatamente (obtendría un gran pico ITT/TIT), pero lo que normalmente sucede es que se enciende apagado, digamos debido a la lluvia o algo así, y las cosas se enfrían lo suficiente como para que se necesiten los encendedores para que vuelva a funcionar.

O al menos hay una alta probabilidad de que se necesiten los encendedores para encenderse. Por lo tanto, casi todos los motores modernos tienen encendedores que se encienden automáticamente después de un apagado y, de lo contrario, se supone que debe operar con encendido continuo bajo lluvia intensa y turbulencia extrema.

son para ayudar a que el combustible se encienda durante un arranque en frío , cuando todos los componentes de la sección caliente están a temperatura ambiente y no hay llamas en las latas de los quemadores. Y como señaló Jan Hudec, el motor de arranque (si el motor tiene uno) o la APU (si no lo tiene) no pueden hacer girar el compresor lo suficientemente rápido para calentar el aire hasta el punto en que el combustible inyectado se encenderá automáticamente.

La forma más fácil de entender esto es comparándolo con un motor de pistón de 4 ciclos: en el motor de pistón, los 4 ciclos ocurren en el mismo lugar, pero en momentos diferentes. Es decir, el ciclo de combustión da paso al ciclo de escape a medida que el combustible se quema y sale por la válvula de escape. En cada ciclo subsiguiente, la mezcla de combustible y aire debe encenderse nuevamente.

Compare esto con un motor de turbina donde cada uno de los 4 ciclos ocurre simultáneamente, pero en diferentes lugares del motor. En otras palabras, la sección del quemador está ardiendo continuamente y solo se necesitan los encendedores para encenderlo al inicio, o para volver a encenderlo si la llama se apaga.

Piense en ello como una estufa o antorcha de propano o gas natural: necesita una chispa para encender la llama inicialmente, pero la necesidad de una chispa desaparece mientras la llama permanezca encendida.